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CARBOIDRATOS PROF. KARLOS EDUARDO G. MARINHO CARBOIDRATOS Acredite, nunca se falou tanto sobre carboidratos, nos últimos anos com a popularidade de uma dieta chamada low (pouco) carb (carboidrato) muitas pessoas tiveram conhecimento desse tipo de estratégia, mas com tanta informação muitos ainda não sabem bem o que fazer. O que você sabe sobre carboidratos? A maioria das respostas é : “pão é carboidrato” “Carboidrato engorda” “Não pode comer carboidrato a noite” ou então não se tem mínima noção do que seja CARBOIDRATOS O termo poliidroxi se refere à presença de várias (daí o emprego de “poli”) hidroxilas (OH). Enquanto o termo aldeído é empregado pelo fato de a carbonila (C=O) localizada na extremidade da estrutura do carboidrato conferir-lhe uma função orgânica do tipo aldeído Os carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas; CARBOIDRATOS Reservas energéticas de plantas e animais: Os carboidratos desempenham diversas funções na natureza, a saber: Os carboidratos são os combustíveis da vida. A energia nos seres vivos é armazenada na forma dos polissacarídeos amido e glicogênio. O amido é a reserva energética das plantas e o glicogênio dos animais. CARBOIDRATOS Função estrutural: Os carboidratos desempenham diversas funções na natureza, a saber: Os polissacarídeos desempenham importante função estrutural, conferindo forma e dando sustentação a estruturas moleculares, como a celulose (encontrada na parede celular de plantas) a peptidoglicano (encontrada na parede celular de bactérias) e a quitina (no exoesqueleto de artrópodes), etc. CARBOIDRATOS Participam na adesão e reconhecimento celular. Os carboidratos desempenham diversas funções na natureza, a saber: Os carboidratos assumem grande importância em determinados eventos moleculares como a interação entre células, a adesão de uma bactéria à superfície de uma membrana celular, dentre outros. CARBOIDRATOS As moléculas biológicas mais abundantes; Constituída por apenas 3 elementos: C, H e O; Unidades básicas: monossacarídeos; Podem formar polissacarídeos; São bastante heterogêneos: Tamanho e Composição; Variedade estrutural: diversas atividades biológicas: CLASSIFICAÇÃO monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos: Os carboidratos são classificados em três classes, de acordo com o número de unidades de poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas. Classificam-se em: MONOSSACARÍDEOS São os carboidratos formados por uma única unida de de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona; (mono- = “um”; sacarídeo- = “doce”) são açúcares simples, o mais comum dentre eles é a glicose. Os monossacarídeos têm a fórmula (CH2O)n e geralmente contêm de três a sete átomos de carbono. são classificados em duas famílias: aldoses e cetoses. MONOSSACARÍDEOS Essa classificação é baseada na posição da carbonila (C=O) na cadeia do monossacarídeo. O monossacarídeo do tipo aldose apresenta a carbonila na extremidade da cadeia. O monossacarídeo do tipo cetose apresenta a carbonila em qualquer posição da molécula que não a extremidade da cadeia. MONOSSACARÍDEOS Os açúcares também são nomeados de acordo com o número de seus carbonos: trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses. MONOSSACARÍDEOS A união de duas unidades monossacarídicas forma dissacarídeos, como a sacarose ou açúcar de mesa (glicose + frutose), a lactose (galactose + glicose) e a maltose (glicose + glicose). Glicose e seus isômeros Um monossacarídeo importante é a glicose, um açúcar de seis carbonos com a fórmula C6H12O6. A glicose, galactose e frutose possuem a mesma fórmula química, mas elas diferenciam-se na organização de seus átomos, tornando-as isômeros uma da outra. A frutose é um isômero estrutural da glicose e da galactose, o que significa que seus átomos estão ligados em ordens diferentes. Isômeros são substâncias químicas diferentes que apresentam propriedades físicas e químicas diferentes, mas que possuem a mesma fórmula molecular, ou seja, a mesma quantidade de átomos de cada elemento químico. Glicose e seus isômeros A glicose e galactose são estereoisômeros uma da outra: seus átomos estão ligados na mesma ordem, mas elas têm uma organização atômica tridimensional diferente em um de seus carbonos assimétricos. Isômeros são substâncias químicas diferentes que apresentam propriedades físicas e químicas diferentes, mas que possuem a mesma fórmula molecular, ou seja, a mesma quantidade de átomos de cada elemento químico. Dissacarídeos Dissacarídeos (di- = “dois”) formam-se quando dois monossacarídeos se juntam via reação de desidratação, também conhecida como reação de condensação ou síntese por desidratação. Nesse processo, o grupo hidroxila de um monossacarídeo combina-se com o hidrogênio de outro, liberando uma molécula de água e formando uma ligação covalente conhecida como ligação glicosídica. Dissacarídeos Dissacarídeos comuns incluem lactose, maltose e sacarose. Lactose é um dissacarídeo que consiste em glicose e galactose e é encontrado naturalmente no leite. Maltose, ou açúcar do malte, é um dissacarídeo feito de duas moléculas de glicose. O dissacarídeos mais comum é a sacarose (açúcar comum, de mesa) que é composta de glicose e frutose. Polissacarídeos Uma longa cadeia de monossacarídeos, unida por ligações glicosídicas, é conhecida como polissacarídeo (poli- = “vários”). A cadeia pode ser ramificada ou não ramificada e pode conter diferentes tipos de monossacarídeos. Amido, glicogênio, celulose e quitina são os principais exemplos de polissacarídeos importantes nos organismos vivos. Polissacarídeos de armazenamento Amido é a forma armazenada dos açúcares nas plantas e é composto de uma mistura de dois polissacarídeos, amilose e amilopectina (ambos são polímeros da glicose). As plantas são capazes de sintetizar glicose usando a energia da luz coletada na fotossíntese e o excesso de glicose, que estiver além da necessidade imediata de energia da planta, é armazenada em amido em diversas partes da planta, inclusive nas raízes e sementes Polissacarídeos de armazenamento O Glicogênio é a forma de estoque da glicose nos humanos e em outros vertebrados. Como o amido, o glicogênio é um polímero de monômeros de glicose O glicogênio é geralmente armazenado no fígado e nas células musculares. Quando os níveis de glicose plasmática (glicemia) diminuem, o glicogênio é quebrado via hidrólise para liberar monômeros de glicose que as células podem absorver e usar. Polissacarídeos estruturais A Celulose, por exemplo, é um dos componentes principais nas paredes celulares das plantas, que são estruturas rígidas que rodeiam as células (e ajudam a deixar o alface e outros vegetais crocantes). Polissacarídeos estruturais Quitina, que lembra a celulose mas é composta de unidades modificadas de glicose que contém um grupo funcional com nitrogênio, A quitina também é um importante componente nas paredes celulares dos fungos, que não são nem animais ou plantas, mas formam seu próprio reino. Por exemplo, os artrópodes (como insetos e crustáceos) possuem um esqueleto externo duro Como funciona o processo de desnaturação de uma proteina? como funciona o modelo enzima-substrato? Qual a estrutura básica dos aminoácidos? o que é Ph? em qual valor posso considerar uma solução acida, básica e alcalina? Dentre os polissacarídeos, quais são considerados estrutural e de reserva?